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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
6 V$ p) J; R( e W%--------------------------------------------------------------------------
4 o) G( z# I% N1 j% GACFA.m3 D4 x5 r1 L" m& l
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
5 D/ c$ z" _/ r' D6 \. u% 链路容量和流量优化分配的遗传算法# I; l) r: z0 c( D( E7 j( J* P! r
%--------------------------------------------------------------------------
2 y5 m( B/ d* P% 函数功能
9 v5 T# e8 z+ W+ p0 c& e# r% 使用遗传算法求解通信网链路容量和流量联合优化分配问题
8 i% [- e; U- {+ C9 w%--------------------------------------------------------------------------
5 a4 L) N* T' R6 c2 M; L# |+ O" `% 参考文献# |; f3 q" O$ `4 j' H6 M& p
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].! B$ f$ }: u5 J) g, m! J+ _
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-154 M& ?( ^* d% f# M- o! p
%--------------------------------------------------------------------------* N+ a2 T- \* z
% 输入参数列表
5 M' M( x7 D o, [$ D) d% K& h. F# G% M 遗传进化迭代次数5 K9 i) ^: f, i. c- g/ I1 p- [
% N 种群规模(取偶数)0 U4 O; ?; P4 f/ t1 R/ ]
% Pm 变异概率
7 P3 ^7 `: Q* m/ \0 ^$ O0 w1 f%--------------------------------------------------------------------------
5 l8 c& t2 o4 n/ F6 H5 U6 p% 输出参数列表' M* |6 V+ U: G( q V- N6 k% ?
% Zp 目标函数最优值
- n4 u. o! W4 c% Xp 路由选择决策变量最优值. ]: A8 X2 F: ~+ _8 @7 J3 `3 Q
% Yp 线路型号决策变量最优值% M2 t3 I! Z- f( l" |
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
( l E* K' [/ l+ T' J% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录, H5 j& g! Y0 K+ J8 @) k: o
%--------------------------------------------------------------------------" p' _) p2 O! }. g: {) A
! N; b: p/ f( j4 r) E%第一步:载入数据和输出变量初始化) P. c" H$ C2 A
load DATA_CFA;% }8 }! b" Y9 r$ O2 u$ }
Xp=zeros(14,1);
% B& z% ^+ _( b( E1 w. ]Yp=zeros(8,3);( W, V7 S% T9 d. H
LC1=zeros(1,M);
# g. k+ k x) I6 ]2 ?, \( cLC2=LC1;
6 Z2 _1 T0 y0 O! B( L6 B- m" r
& ? h" E! ?$ a- D6 Q% U%第二步:随机产生初始种群
$ _3 ]/ L- O; H j a$ yfarm_X=zeros(14,N);
) L9 b: Q& S( t5 J4 s! E% T! B/ D* l, Efarm_Y=zeros(8,3*N);
3 C: j% r+ h. L5 Kfor i=1:N( e* o" Y8 |! v( \$ E* K
for j=1:2:139 {5 s0 `' x- Q
RAND=rand;$ L' m9 ?6 r# g" M: v$ E
if RAND>0.55 X! N/ I( A2 C; }% k" V6 s
farm_X(j,i)=1; r! \) {6 \3 i+ p6 k! l* b$ Z! w4 g
else
( v' | B9 J) ^$ f w7 ~ farm_X(j+1,i)=1;
& E: y2 |4 g: P/ k i. f end
9 }! y! Z# o# a8 O4 q+ b end
5 O5 E5 Z4 x: @$ _! B1 Fend$ b6 K/ m1 e5 T# E6 ^. n$ X2 V
for i=1:N
+ v0 a9 h3 W% i for j=1:8
# |/ l& Y' O* P RAND=rand;
; i# T. d+ T, s! @' P) L3 t P if RAND<1/3
3 `. J5 d r- w# l2 j/ Q farm_Y(j,3*i-2)=1;6 w% L9 x n. j o% w% U8 W
elseif RAND>2/3# T, j) a/ {4 g$ l( r1 y
farm_Y(j,3*i)=1;8 B0 ]) J9 B* K4 v8 m* l
else3 Z0 K$ w& C# b7 R9 T$ D
farm_Y(j,3*i-1)=1;: F6 O# K2 E. `. I/ R% t
end8 M9 c0 I1 m) M. _
end
1 b) {, d7 g3 d* S! Hend
K7 V. w4 o# W4 `) c1 X# b0 r9 S, a5 m3 l# p' d7 x
counter=0;%设置迭代计数器
, X0 \+ i$ P( Mwhile counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
4 ~ d$ q6 _* e* F
: ~; K: R4 B, X7 i* @ %第三步:交叉
6 q2 r; d( H. q s: h$ z newfarm_X=zeros(14,N);$ k9 f2 k2 p g% _* ^+ j4 _
newfarm_Y=zeros(8,3*N);5 d5 B0 V" u# o6 c. D
Ser=randperm(N);
1 ?: {# E2 r$ D+ d) c! W %对X做交叉
3 f0 T) K: J; ~7 d for i=1:2 N-1)0 P! v/ K( k' V& I; \$ d3 {0 I
A_X=farm_X(:,Ser(i));" X2 m: y% ?# d& c9 i6 u( Y0 \3 W o
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));2 s; F7 U2 ^4 l* J3 v
cp=2*unidrnd(6);: S9 W5 {7 J @+ W; \; }) s
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];6 R5 [$ ?2 ^, x
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];! ^0 L9 a7 F# l7 ~- N6 a/ x- s6 U; m: f1 R
newfarm_X(:,i)=a_X;
0 n9 Q; p% u' p- a6 X$ ` newfarm_X(:,i+1)=b_X;* ]5 k/ @/ I# }- x8 T- ~. o# t
end6 k% _% y; k3 o6 G8 l- ?& L: C
%对Y做交叉9 z) Z4 e" p0 F- h
for i=1:2 N-1)4 D3 I( Q. [. F
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));* Q, ~# N8 D M( |+ @' u$ n- M
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));
. }8 m, d3 n" U; o, b: t cp=unidrnd(7);
{0 d% m _1 W" J a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
$ q( ?: [1 L( {# X& ]7 F b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];/ g) F; k+ R# s( V5 A
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;! }) ^. T# p* G9 |$ \" z1 u
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;! h8 C y, g$ U) C1 N
end
- h( _! E* E7 t, u' j9 B. Z %新旧种群合并+ s2 x k6 m2 K7 k
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
& w5 P+ Z1 N2 U$ q7 @8 G FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
( I3 J8 E, W: W3 [& e
7 Z* z; u5 M. `+ h %第四步:选择复制 B# [: \; s% d' X7 H
Ser=randperm(2*N);
7 q' Y' S$ x/ `, o, C( Q FITNESS=zeros(1,2*N);4 P5 y% j6 R3 h( D( r+ b! H/ i
fitness=zeros(1,N);
0 `: i# s$ H/ h, \" h; e for i=1 2*N)
3 @- S; ]& D1 E( K; n- P X=FARM_X(:,i);
6 L* f( Z4 O; Y Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
; n9 D7 j0 S% i0 b) ~# W+ I8 E FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);- k9 [. X5 |) \" @$ ]. c/ f0 }; f
end/ @, C/ Z3 ?! b" ~6 L4 H2 B/ l7 C
for i=1:N5 o8 ]! G5 N/ {: z' N8 d* ~
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
3 L3 W5 P W2 l8 ]6 J4 t f2=FITNESS(Ser(2*i));, e3 [3 h6 H# l: d% @8 ]
if f1<f2
1 L3 v- r- y, Q! P/ y farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));; a) Y- N2 E8 ]2 o6 `3 R
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));) F/ b4 j. A6 f$ a
fitness(i)=f1;
3 f/ G9 R) @8 k" o! O' S else2 p7 n8 | F: p; |/ d% i2 _
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
9 |& d c$ E8 i+ z farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));/ p3 e7 `3 F) e8 {
fitness(i)=f2;
+ [, J7 X2 o) ~ e0 C end0 b2 `( h; |* v" H) O
end+ J* d! Z% j( `) W
%记录最佳个体和收敛曲线
1 A P* H* Q$ S% a4 K minfitness=min(fitness);
" |; {# F$ U/ ]% d meanfitness=mean(fitness);9 \* O0 w# ]3 W- h2 l4 B9 r. |* y7 [
LC1(counter+1)=minfitness;
3 k# ?. J1 F+ Y' {. W LC2(counter+1)=meanfitness;
) v' d2 v) X$ H* E6 K5 W pos=find(fitness==minfitness);, j3 V7 F* H5 H0 a3 c
Xp=farm_X(:,pos(1));7 f3 I/ h2 F0 D2 ^' }
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
: k" q$ M7 B6 Y: ?/ W" t Zp=minfitness;- d& S0 j3 w2 m5 }2 H- D
" Q$ C3 p( i6 u4 z& ?% z& |! s
%第五步:变异' S1 E7 h6 _- |7 }( m
for i=1:N4 s( X, m% D! ~ x
if Pm>rand
9 m. ^" L: M1 ~; w4 A GT_X=farm_X(:,i);. G* m& R4 \/ a
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));/ [: U! \' L$ D
pos1=2*unidrnd(7);
. L. f" \8 u9 ~0 S if GT_X(pos1)==1
0 f" P- t$ h p7 r) x GT_X(pos1-1)=1;
4 _+ H+ L& g A GT_X(pos1)=0;8 z- ^' x8 X8 Z O
farm_X(:,i)=GT_X;
8 L. Q4 [6 G- T- p, ] elseif GT_X(pos1)==08 u$ O, W9 m7 o% |% e( @1 P' A3 x. {
GT_X(pos1-1)=0;7 x+ K8 Z# {! A5 o l8 P
GT_X(pos1)=1;, W" v7 M; Z& p2 @- B! P3 R
farm_X(:,i)=GT_X;
8 n( u) K D" Q0 M" e else
: L2 C5 l+ ^" _6 c end
; l D, n% F( C! D. ^. x0 J- | pos2=unidrnd(8);9 W, z9 a0 Q1 U/ c, z1 I. U& W
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);; \, [$ v( ~- f% @6 _, I
GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
4 b1 T+ v( D5 i end
+ c- q% N& P# z3 [ end) V/ l; n" n- \8 ?+ L
$ Z+ D1 g$ W+ v
counter=counter+10 Y5 y6 s7 B( W+ \# s8 E
end
2 x/ n! m9 a/ Y: F; T% yXp=Xp';
4 z: N* x% ~/ e% g' ZYp=Yp';
% I$ l' P' w& _" B' W# d%plot(LC1)9 s# S7 d# r+ h
%hold on
$ M& |/ v" j; ]2 Dplot(LC2)
: q( [. W2 U% C9 [; ]请问高手在第一步中的数据导入(load DATA_CFA)中导入的是什么样的数据、有什么用、与程序有什么关联?最好举例说明。 |
zan
|